RU2629772C1 - Cardioprotective pharmaceutical substance and method of its preparation - Google Patents
Cardioprotective pharmaceutical substance and method of its preparation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2629772C1 RU2629772C1 RU2016121232A RU2016121232A RU2629772C1 RU 2629772 C1 RU2629772 C1 RU 2629772C1 RU 2016121232 A RU2016121232 A RU 2016121232A RU 2016121232 A RU2016121232 A RU 2016121232A RU 2629772 C1 RU2629772 C1 RU 2629772C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acetonide
- nps
- ribofuranosyl
- pyridinium
- carboxylate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 21
- 239000003814 drug Substances 0.000 title abstract description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 6
- 230000003293 cardioprotective effect Effects 0.000 title description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 claims abstract description 12
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 6
- 229920002527 Glycogen Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 229940096919 glycogen Drugs 0.000 claims abstract description 6
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- KCPYIRPTIOJGML-ATNYBXOESA-N [(2R,3R,4S,5R)-3,4-dihydroxy-5-[(4-hydroxybenzoyl)oxymethyl]oxolan-2-yl] pyridine-3-carboxylate Chemical compound C1=CC(=CN=C1)C(=O)O[C@@H]2[C@@H]([C@@H]([C@H](O2)COC(=O)C3=CC=C(C=C3)O)O)O KCPYIRPTIOJGML-ATNYBXOESA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 4
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims abstract description 4
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N Niacin Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- -1 4-acetoxybenzoyl Chemical group 0.000 claims description 14
- 108010051975 Glycogen Synthase Kinase 3 beta Proteins 0.000 claims description 8
- 102000019058 Glycogen Synthase Kinase 3 beta Human genes 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 108010049611 glycogen synthase kinase 3 alpha Proteins 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 108010001483 Glycogen Synthase Proteins 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 28
- 208000028867 ischemia Diseases 0.000 description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 210000001196 cardiac muscle myoblast Anatomy 0.000 description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 14
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 12
- 230000010410 reperfusion Effects 0.000 description 12
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 10
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 description 10
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 9
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 8
- 230000034659 glycolysis Effects 0.000 description 8
- 208000010125 myocardial infarction Diseases 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N aldehydo-D-ribose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N 0.000 description 6
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 6
- 230000002438 mitochondrial effect Effects 0.000 description 6
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 description 6
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 238000002114 high-resolution electrospray ionisation mass spectrometry Methods 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 5
- IKMNOGHPKNFPTK-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-6-methylpyridin-1-ium-3-ol;4-hydroxy-4-oxobutanoate Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O.CCC1=NC(C)=CC=C1O IKMNOGHPKNFPTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 206010061216 Infarction Diseases 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000010627 oxidative phosphorylation Effects 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 3
- 206010028851 Necrosis Diseases 0.000 description 3
- 108091000080 Phosphotransferase Proteins 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000004413 cardiac myocyte Anatomy 0.000 description 3
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 3
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000006539 extracellular acidification Effects 0.000 description 3
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N glycine betaine Chemical group C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000002064 heart cell Anatomy 0.000 description 3
- 210000005003 heart tissue Anatomy 0.000 description 3
- 230000007574 infarction Effects 0.000 description 3
- 230000004898 mitochondrial function Effects 0.000 description 3
- 208000031225 myocardial ischemia Diseases 0.000 description 3
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 102000020233 phosphotransferase Human genes 0.000 description 3
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 3
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 3
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 3
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- VRYALKFFQXWPIH-PBXRRBTRSA-N (3r,4s,5r)-3,4,5,6-tetrahydroxyhexanal Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CC=O VRYALKFFQXWPIH-PBXRRBTRSA-N 0.000 description 2
- GRFNBEZIAWKNCO-UHFFFAOYSA-N 3-pyridinol Chemical compound OC1=CC=CN=C1 GRFNBEZIAWKNCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002407 ATP formation Effects 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical group [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- QWOJMRHUQHTCJG-UHFFFAOYSA-N CC([CH2-])=O Chemical class CC([CH2-])=O QWOJMRHUQHTCJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XBLVHTDFJBKJLG-UHFFFAOYSA-N Ethyl nicotinate Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=CN=C1 XBLVHTDFJBKJLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DRBBFCLWYRJSJZ-UHFFFAOYSA-N N-phosphocreatine Chemical compound OC(=O)CN(C)C(=N)NP(O)(O)=O DRBBFCLWYRJSJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 230000034994 death Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 230000000004 hemodynamic effect Effects 0.000 description 2
- IBTWUVRCFHJPKN-UHFFFAOYSA-N hydron;pyridine-3-carboxylic acid;chloride Chemical compound Cl.OC(=O)C1=CC=CN=C1 IBTWUVRCFHJPKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 230000006540 mitochondrial respiration Effects 0.000 description 2
- 230000036542 oxidative stress Effects 0.000 description 2
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- WJKHJLXJJJATHN-UHFFFAOYSA-N triflic anhydride Chemical compound FC(F)(F)S(=O)(=O)OS(=O)(=O)C(F)(F)F WJKHJLXJJJATHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N triphenylphosphine Chemical compound C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001262 western blot Methods 0.000 description 2
- MNULEGDCPYONBU-WMBHJXFZSA-N (1r,4s,5e,5'r,6'r,7e,10s,11r,12s,14r,15s,16s,18r,19s,20r,21e,25s,26r,27s,29s)-4-ethyl-11,12,15,19-tetrahydroxy-6'-[(2s)-2-hydroxypropyl]-5',10,12,14,16,18,20,26,29-nonamethylspiro[24,28-dioxabicyclo[23.3.1]nonacosa-5,7,21-triene-27,2'-oxane]-13,17,23-trio Polymers O([C@@H]1CC[C@@H](/C=C/C=C/C[C@H](C)[C@@H](O)[C@](C)(O)C(=O)[C@H](C)[C@@H](O)[C@H](C)C(=O)[C@H](C)[C@@H](O)[C@H](C)/C=C/C(=O)O[C@H]([C@H]2C)[C@H]1C)CC)[C@]12CC[C@@H](C)[C@@H](C[C@H](C)O)O1 MNULEGDCPYONBU-WMBHJXFZSA-N 0.000 description 1
- MNULEGDCPYONBU-DJRUDOHVSA-N (1s,4r,5z,5'r,6'r,7e,10s,11r,12s,14r,15s,18r,19r,20s,21e,26r,27s)-4-ethyl-11,12,15,19-tetrahydroxy-6'-(2-hydroxypropyl)-5',10,12,14,16,18,20,26,29-nonamethylspiro[24,28-dioxabicyclo[23.3.1]nonacosa-5,7,21-triene-27,2'-oxane]-13,17,23-trione Polymers O([C@H]1CC[C@H](\C=C/C=C/C[C@H](C)[C@@H](O)[C@](C)(O)C(=O)[C@H](C)[C@@H](O)C(C)C(=O)[C@H](C)[C@H](O)[C@@H](C)/C=C/C(=O)OC([C@H]2C)C1C)CC)[C@]12CC[C@@H](C)[C@@H](CC(C)O)O1 MNULEGDCPYONBU-DJRUDOHVSA-N 0.000 description 1
- CGEOYYBCLBIBLG-UHFFFAOYSA-N (4-carbonochloridoylphenyl) acetate Chemical compound CC(=O)OC1=CC=C(C(Cl)=O)C=C1 CGEOYYBCLBIBLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MNULEGDCPYONBU-YNZHUHFTSA-N (4Z,18Z,20Z)-22-ethyl-7,11,14,15-tetrahydroxy-6'-(2-hydroxypropyl)-5',6,8,10,12,14,16,28,29-nonamethylspiro[2,26-dioxabicyclo[23.3.1]nonacosa-4,18,20-triene-27,2'-oxane]-3,9,13-trione Polymers CC1C(C2C)OC(=O)\C=C/C(C)C(O)C(C)C(=O)C(C)C(O)C(C)C(=O)C(C)(O)C(O)C(C)C\C=C/C=C\C(CC)CCC2OC21CCC(C)C(CC(C)O)O2 MNULEGDCPYONBU-YNZHUHFTSA-N 0.000 description 1
- MNULEGDCPYONBU-VVXVDZGXSA-N (5e,5'r,7e,10s,11r,12s,14s,15r,16r,18r,19s,20r,21e,26r,29s)-4-ethyl-11,12,15,19-tetrahydroxy-6'-[(2s)-2-hydroxypropyl]-5',10,12,14,16,18,20,26,29-nonamethylspiro[24,28-dioxabicyclo[23.3.1]nonacosa-5,7,21-triene-27,2'-oxane]-13,17,23-trione Polymers C([C@H](C)[C@@H](O)[C@](C)(O)C(=O)[C@@H](C)[C@H](O)[C@@H](C)C(=O)[C@H](C)[C@@H](O)[C@H](C)/C=C/C(=O)OC([C@H]1C)[C@H]2C)\C=C\C=C\C(CC)CCC2OC21CC[C@@H](C)C(C[C@H](C)O)O2 MNULEGDCPYONBU-VVXVDZGXSA-N 0.000 description 1
- HEVMDQBCAHEHDY-UHFFFAOYSA-N (Dimethoxymethyl)benzene Chemical compound COC(OC)C1=CC=CC=C1 HEVMDQBCAHEHDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MIOPJNTWMNEORI-GMSGAONNSA-N (S)-camphorsulfonic acid Chemical compound C1C[C@@]2(CS(O)(=O)=O)C(=O)C[C@@H]1C2(C)C MIOPJNTWMNEORI-GMSGAONNSA-N 0.000 description 1
- PKDBCJSWQUOKDO-UHFFFAOYSA-M 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride Chemical compound [Cl-].C1=CC=CC=C1C(N=[N+]1C=2C=CC=CC=2)=NN1C1=CC=CC=C1 PKDBCJSWQUOKDO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- SGTNSNPWRIOYBX-UHFFFAOYSA-N 2-(3,4-dimethoxyphenyl)-5-{[2-(3,4-dimethoxyphenyl)ethyl](methyl)amino}-2-(propan-2-yl)pentanenitrile Chemical compound C1=C(OC)C(OC)=CC=C1CCN(C)CCCC(C#N)(C(C)C)C1=CC=C(OC)C(OC)=C1 SGTNSNPWRIOYBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ASJSXUWOFZATJM-UHFFFAOYSA-N 2-(3,5-diphenyl-1h-tetrazol-2-yl)-4,5-dimethyl-1,3-thiazole Chemical compound S1C(C)=C(C)N=C1N1N(C=2C=CC=CC=2)NC(C=2C=CC=CC=2)=N1 ASJSXUWOFZATJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MNULEGDCPYONBU-UHFFFAOYSA-N 4-ethyl-11,12,15,19-tetrahydroxy-6'-(2-hydroxypropyl)-5',10,12,14,16,18,20,26,29-nonamethylspiro[24,28-dioxabicyclo[23.3.1]nonacosa-5,7,21-triene-27,2'-oxane]-13,17,23-trione Polymers CC1C(C2C)OC(=O)C=CC(C)C(O)C(C)C(=O)C(C)C(O)C(C)C(=O)C(C)(O)C(O)C(C)CC=CC=CC(CC)CCC2OC21CCC(C)C(CC(C)O)O2 MNULEGDCPYONBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940090248 4-hydroxybenzoic acid Drugs 0.000 description 1
- RZTAMFZIAATZDJ-HNNXBMFYSA-N 5-o-ethyl 3-o-methyl (4s)-4-(2,3-dichlorophenyl)-2,6-dimethyl-1,4-dihydropyridine-3,5-dicarboxylate Chemical compound CCOC(=O)C1=C(C)NC(C)=C(C(=O)OC)[C@@H]1C1=CC=CC(Cl)=C1Cl RZTAMFZIAATZDJ-HNNXBMFYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102000012440 Acetylcholinesterase Human genes 0.000 description 1
- 108010022752 Acetylcholinesterase Proteins 0.000 description 1
- 208000004476 Acute Coronary Syndrome Diseases 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009010 Bradford assay Methods 0.000 description 1
- 108090000312 Calcium Channels Proteins 0.000 description 1
- 102000003922 Calcium Channels Human genes 0.000 description 1
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 108010052832 Cytochromes Proteins 0.000 description 1
- 102000018832 Cytochromes Human genes 0.000 description 1
- 206010052337 Diastolic dysfunction Diseases 0.000 description 1
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241001559542 Hippocampus hippocampus Species 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 102000004861 Phosphoric Diester Hydrolases Human genes 0.000 description 1
- 108090001050 Phosphoric Diester Hydrolases Proteins 0.000 description 1
- 241000243142 Porifera Species 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical class [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 206010071436 Systolic dysfunction Diseases 0.000 description 1
- UHWVSEOVJBQKBE-UHFFFAOYSA-N Trimetazidine Chemical compound COC1=C(OC)C(OC)=CC=C1CN1CCNCC1 UHWVSEOVJBQKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- CLWRFNUKIFTVHQ-UHFFFAOYSA-N [N].C1=CC=NC=C1 Chemical group [N].C1=CC=NC=C1 CLWRFNUKIFTVHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 1
- 229940022698 acetylcholinesterase Drugs 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 230000010933 acylation Effects 0.000 description 1
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 description 1
- 102000030621 adenylate cyclase Human genes 0.000 description 1
- 108060000200 adenylate cyclase Proteins 0.000 description 1
- PMMURAAUARKVCB-UHFFFAOYSA-N alpha-D-ara-dHexp Natural products OCC1OC(O)CC(O)C1O PMMURAAUARKVCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSDQTOBWRPYKKA-UHFFFAOYSA-N amiloride Chemical compound NC(=N)NC(=O)C1=NC(Cl)=C(N)N=C1N XSDQTOBWRPYKKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002576 amiloride Drugs 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000002253 anti-ischaemic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 125000000649 benzylidene group Chemical group [H]C(=[*])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- OXOPZJSRBKSRBY-UHFFFAOYSA-N butanedioic acid;4-ethyl-3-methyl-1h-pyridin-2-one Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O.CCC1=CC=NC(O)=C1C OXOPZJSRBKSRBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000496 cardiotonic agent Substances 0.000 description 1
- 210000000748 cardiovascular system Anatomy 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000030833 cell death Effects 0.000 description 1
- 239000013592 cell lysate Substances 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- SIHHLZPXQLFPMC-UHFFFAOYSA-N chloroform;methanol;hydrate Chemical compound O.OC.ClC(Cl)Cl SIHHLZPXQLFPMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940126214 compound 3 Drugs 0.000 description 1
- 229940125898 compound 5 Drugs 0.000 description 1
- 230000030609 dephosphorylation Effects 0.000 description 1
- 238000006209 dephosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010511 deprotection reaction Methods 0.000 description 1
- WGLUMOCWFMKWIL-UHFFFAOYSA-N dichloromethane;methanol Chemical compound OC.ClCCl WGLUMOCWFMKWIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 description 1
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 1
- 108010020935 energostim Proteins 0.000 description 1
- 230000037149 energy metabolism Effects 0.000 description 1
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 1
- OAMZXMDZZWGPMH-UHFFFAOYSA-N ethyl acetate;toluene Chemical compound CCOC(C)=O.CC1=CC=CC=C1 OAMZXMDZZWGPMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003580 felodipine Drugs 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000000302 ischemic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- PTVWPYVOOKLBCG-ZDUSSCGKSA-N levodropropizine Chemical compound C1CN(C[C@H](O)CO)CCN1C1=CC=CC=C1 PTVWPYVOOKLBCG-ZDUSSCGKSA-N 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- KLISBMUDTJHGSP-AIDJSRAFSA-K magnesium;potassium;(2s)-2-amino-4-hydroxy-4-oxobutanoate;2-amino-4-hydroxy-4-oxobutanoate Chemical compound [Mg+2].[K+].[O-]C(=O)C(N)CC(O)=O.[O-]C(=O)C(N)CC(O)=O.[O-]C(=O)[C@@H](N)CC(O)=O KLISBMUDTJHGSP-AIDJSRAFSA-K 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 229940126601 medicinal product Drugs 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000006676 mitochondrial damage Effects 0.000 description 1
- 210000001700 mitochondrial membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000009456 molecular mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000003068 molecular probe Substances 0.000 description 1
- VMGAPWLDMVPYIA-HIDZBRGKSA-N n'-amino-n-iminomethanimidamide Chemical compound N\N=C\N=N VMGAPWLDMVPYIA-HIDZBRGKSA-N 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960003512 nicotinic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 231100000065 noncytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002020 noncytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 229930191479 oligomycin Natural products 0.000 description 1
- MNULEGDCPYONBU-AWJDAWNUSA-N oligomycin A Polymers O([C@H]1CC[C@H](/C=C/C=C/C[C@@H](C)[C@H](O)[C@@](C)(O)C(=O)[C@@H](C)[C@H](O)[C@@H](C)C(=O)[C@@H](C)[C@H](O)[C@@H](C)/C=C/C(=O)O[C@@H]([C@@H]2C)[C@@H]1C)CC)[C@@]12CC[C@H](C)[C@H](C[C@@H](C)O)O1 MNULEGDCPYONBU-AWJDAWNUSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229960001412 pentobarbital Drugs 0.000 description 1
- WEXRUCMBJFQVBZ-UHFFFAOYSA-N pentobarbital Chemical compound CCCC(C)C1(CC)C(=O)NC(=O)NC1=O WEXRUCMBJFQVBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000006950 reactive oxygen species formation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- BOLDJAUMGUJJKM-LSDHHAIUSA-N renifolin D Natural products CC(=C)[C@@H]1Cc2c(O)c(O)ccc2[C@H]1CC(=O)c3ccc(O)cc3O BOLDJAUMGUJJKM-LSDHHAIUSA-N 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000013222 sprague-dawley male rat Methods 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 210000000115 thoracic cavity Anatomy 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 229960001177 trimetazidine Drugs 0.000 description 1
- 229960001722 verapamil Drugs 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
- A61K31/7042—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings
- A61K31/7052—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides
- A61K31/706—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides containing six-membered rings with nitrogen as a ring hetero atom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H19/00—Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
- C07H19/02—Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing nitrogen
- C07H19/04—Heterocyclic radicals containing only nitrogen atoms as ring hetero atom
- C07H19/16—Purine radicals
- C07H19/167—Purine radicals with ribosyl as the saccharide radical
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине и фармацевтической промышленности и касается получения новой биоактивной субстанции и ее применения в качестве протектора тканей сердца и активатора митохондриальных функций кардиомиобластов и может быть использовано для профилактики и/или лечения ишемии и инфаркта миокарда, а также в качестве молекулярного инструмента при исследованиях биохимических и физиологических процессов в тканях сердца.The invention relates to medicine and the pharmaceutical industry and relates to the production of a new bioactive substance and its use as a protector of heart tissue and an activator of mitochondrial functions of cardiomyoblasts and can be used to prevent and / or treat ischemia and myocardial infarction, as well as a molecular tool in biochemical studies and physiological processes in the tissues of the heart.
Известно много кардиопротекторных препаратов прямого и непрямого действия, применямых в клинике и медико-биологических экспериментах. Среди кардиопротекторов прямого действиях могут быть выделены средства, влияющие на энергетические процессы (Триметазидин, АТФ-ЛОНГ, Аспаркам, Мексидол, Кратал); селективные эффекторы медленных кальциевых каналов (Фелодипин, Верапамил); ингибиторы Na+ каналов (Карипозид, Амилорид); электроноакцепторы (Цитохром C, Энергостим.); антиоксиданты (Липин, Ритмокор, Мексидол, Кислота аскорбиновая) и некоторые другие.Many direct and indirect cardioprotective drugs are known to be used in clinics and biomedical experiments. Among direct-acting cardioprotectors, agents can be allocated that affect energy processes (Trimetazidine, ATF-LONG, Asparkam, Mexidol, Kratal); selective effectors of slow calcium channels (Felodipine, Verapamil); Na + channel inhibitors (Cariposide, Amiloride); electron acceptors (Cytochrome C, Energostim.); antioxidants (Lipin, Rhythmocor, Mexidol, Ascorbic acid) and some others.
В качестве прототипа заявляемого лекарственного средства нами выбран Мексикор® (его аналоги Мексидол®, Мексиприм®), субстанция которого - этилметилгидроксипиридина сукцинат имеет некоторое структурное сходство с заявляемой субстанцией, поскольку содержит пиридиновый фрагмент с зарядом на атоме азота. Мексикор® уменьшает проявления систолической и диастолической дисфункций левого желудочка сердца. Считается, что в основе действия мексикора лежит антиоксидантная активность. Препарат тормозит свободнорадикальные процессы при ишемии/реперфузии миокарда и стимулирует активность ферментов биомембран: фосфодиэстеразы, аденилатциклазы, ацетилхолинэстеразы, а также восстанавливает митохондриальные процессы, увеличивает синтез АТФ и креатинфосфата.As a prototype of the claimed medicinal product, we chose Mexicoor® (its analogues Mexidol®, Mexiprim®), the substance of which is ethylmethylhydroxypyridine succinate, has some structural similarities with the claimed substance, since it contains a pyridine fragment with a charge on the nitrogen atom. Mexicor® reduces the manifestations of systolic and diastolic dysfunctions of the left ventricle of the heart. It is believed that the basis of the action of Mexico is antioxidant activity. The drug inhibits free radical processes in myocardial ischemia / reperfusion and stimulates the activity of biomembrane enzymes: phosphodiesterase, adenylate cyclase, acetylcholinesterase, and also restores mitochondrial processes, increases the synthesis of ATP and creatine phosphate.
Однако в настоящее время многие механизмы действия мексикора не изучены. Так, например, не известно уменьшение инфарктной зоны при ишемии/реперфузии миокарда под действием этого препарата.However, at present, many mechanisms of action of Mexico have not been studied. So, for example, it is not known to reduce myocardial infarction during myocardial ischemia / reperfusion under the influence of this drug.
Задачей настоящего изобретения является создание новой нецитотоксической по отношению к клеткам сердечной мышцы субстанции, уменьшающей повреждения сердечной мышцы, вызванные ишемией/реперфузией.The present invention is the creation of a new substance, non-cytotoxic in relation to the cells of the heart muscle, which reduces damage to the heart muscle caused by ischemia / reperfusion.
Задача решена применением неопетрозида А ([5-O-(4-гидроксибензоил)-α-D-рибофуранозил]пиридиниум-3-карбоксилата) в качестве фармацевтической субстанции, обладающей противоишемическими и противоинфарктными свойствами и активирующей митохондриальные функции, для изготовления кардиопротекторных лекарственных препаратов.The problem was solved by the use of neopetroside A ([5-O- (4-hydroxybenzoyl) -α-D-ribofuranosyl] pyridinium-3-carboxylate) as a pharmaceutical substance with anti-ischemic and anti-infarction properties and activating mitochondrial functions for the manufacture of cardioprotective drugs.
Прототипом заявляемого способа получения неопетрозида А (NPS A) является, разработанный раннее заявителями, синтез этого соединения по схеме 1. (Shubina L. K., Makarieva T. N., Yashunsky D. V., Nifantiev N. E., Denisenko V. A., Dmitrenok P. S., Dyshlovoy S. A., Fedorov S. N., Krasokhin V. B., Jeong S. H., Han J., Stonik V. A. Pyridine nucleosides neopetrosides A and B from a marine Neopetrosia sp. sponge. Synthesis of neopetroside A and its β-riboside analogue // Journal of Natural Products, 2015, Vol. 78, N. 6, P. 1383-1389). Схема способа-прототипа представлена на фиг. 1.The prototype of the proposed method for producing neopetrozide A (NPS A) is, developed earlier by the applicants, the synthesis of this compound according to
Способ-прототип включает следующие стадии:The prototype method includes the following stages:
1. Получение 2,3-O-бензилиден-D-рибозы (3) путем обработки D-рибозы (2) диметоксиметилбензеном при катализе камфорсульфокислотой.1. Obtaining 2,3-O-benzylidene-D-ribose (3) by treating the D-ribose (2) with dimethoxymethylbenzene under catalysis with camphorsulfonic acid.
2. Получение 2,3-O-бензилиден-5-O-(4-ацетоксибензоил)-D-рибозы (4) путем ацилирования соединения 3 пара-ацетокси-бензоил хлоридом в пиридине.2. Preparation of 2,3-O-benzylidene-5-O- (4-acetoxybenzoyl) -D-ribose (4) by acylation of
3. Получение хлорида 2,3-O-бензилиден-5-O-(4-ацетоксибензоил)-β-D-рибофуранозида (5) путем обработки соединения 4 трифенилфосфином в диметилформамиде (DMF).3. Preparation of 2,3-O-benzylidene-5-O- (4-acetoxybenzoyl) -β-D-ribofuranoside chloride (5) by treating
4. Получение хлорида этил 1-[2,3-O-бензилиден-5-O-(4-ацетоксибензоил)-α-D-рибофуранозил]пиридиниум-3-карбоксилата (6) путем обработки соединения 5 этилникониатом в ацетонитриле.4. Preparation of ethyl 1- [2,3-O-benzylidene-5-O- (4-acetoxybenzoyl) -α-D-ribofuranosyl] pyridinium-3-carboxylate chloride (6) by treating
5. Получение неопетрозида А в солевой форме (1а) путем снятия защитных групп в соединении 6 в водном растворе трифторуксусной кислоты (TFA).5. Preparation of neopetrozide A in salt form (1a) by deprotection of
6. Получение неопетрозида А в бетаиновой форме (1b) путем обработки солевой формы водным раствором аммиака.6. Obtaining neopetroside A in betaine form (1b) by treating the salt form with an aqueous solution of ammonia.
Общий выход неопетрозида А составляет 24-28%.The total yield of neopetrozide A is 24-28%.
К недостаткам способа-прототипа можно отнести использование малодоступных синтонов, длительность способа и сравнительно низкий выход целевого продукта.The disadvantages of the prototype method include the use of inaccessible synths, the duration of the method and the relatively low yield of the target product.
Задачей изобретения является усовершенствование способа получения неопетрозида А, свободного от недостатков, присущих способу-прототипу.The objective of the invention is to improve the method for producing neopetroside A, free from the disadvantages inherent in the prototype method.
Предлагаемый синтез представлен на фиг. 2.The proposed synthesis is shown in FIG. 2.
Задача решена тем, что в способе получения неопетрозида А, согласно изобретению, в качестве исходного соединения используют 2,3-ацетонид-D-рибозу (8), которую ацилируют пара-ацетоксибензоил хлоридом (9) в пиридине с получением 2,3-O-ацетонид-5-O-(4-ацетоксибензоил)-D-рибозы (10), затем полученное соединение обрабатывают этилникониатом (11) с трифторметилсульфонивым ангидридом в хлористом метилене с получением 1-[2,3-O-ацетонид-5-O-(4-ацетоксибензоил)-α-D-рибофуранозил]пиридиниум-3-карбоксилата (12), затем в водном растворе аммиака снимают ацетатную защитную группу, получая 1-[2,3-O-ацетонид-5-O-(4-гидроксибензоил)-α-D-рибофуранозил]пиридиниум-3-карбоксилат (13), затем полученное соединение обрабатывают кислотой с образованием неопетрозида А ([5-O-(4-гидроксибензоил)-α-D-рибофуранозил]пиридиниум-3-карбоксилата) в солевой форме.The problem is solved in that in the method for producing neopetroside A according to the invention, 2,3-acetonide-D-ribose (8) is used as the starting compound, which is acylated with para-acetoxybenzoyl chloride (9) in pyridine to obtain 2,3-O -acetonide-5-O- (4-acetoxybenzoyl) -D-ribose (10), then the resulting compound is treated with ethylniconiate (11) with trifluoromethylsulfonate anhydride in methylene chloride to give 1- [2,3-O-acetonide-5-O - (4-acetoxybenzoyl) -α-D-ribofuranosyl] pyridinium-3-carboxylate (12), then the acetate protective layer is removed in an ammonia solution group, obtaining 1- [2,3-O-acetonide-5-O- (4-hydroxybenzoyl) -α-D-ribofuranosyl] pyridinium-3-carboxylate (13), then the resulting compound is treated with acid to form neopetroside A ([ 5-O- (4-hydroxybenzoyl) -α-D-ribofuranosyl] pyridinium-3-carboxylate) in salt form.
Общий выход неопетрозида А составяет 40 - 45%.The total yield of neopetroside A is 40 - 45%.
Заявляемый способ синтеза неопетрозида А имеет ряд преимуществ перед способом-прототипом. NPS A синтезирован из таких доступных синтонов, как ацетонидное производное D-рибозы, п-гидроксибензойная и никотиновая кислоты. В новом синтезе применена ацетонидная защитная группа вместо бензилиденовой группы, т.е. использовано новое исходное соединение - 2,3-ацетонид-D-рибоза. Это изменение позволяет ускорить выделение целевого соединения, т.к. позволяет избежать использования промежуточного хлорсодержащего производного по сравнению со способом-прототипом, что сокращает время синтеза и уменьшает затраты на растворители и реагенты. Кроме того, число стадий в синтезе неопетрозида А было сокращено с шести до четырех стадий в результате использования коммерчески доступного 2,3-ацетонид-D-рибозы, а также изменения условий формирования N-гликозидной связи (использование Tf2O в CH2Cl2 вместо Ph3P в CCl4).The inventive method for the synthesis of neopetroside A has several advantages over the prototype method. NPS A is synthesized from available synthons such as the acetonide derivative of D-ribose, p-hydroxybenzoic and nicotinic acid. In the new synthesis, an acetonide protecting group is used instead of a benzylidene group, i.e. used a new starting compound - 2,3-acetonide-D-ribose. This change allows you to speed up the allocation of the target connection, because avoids the use of an intermediate chlorine-containing derivative in comparison with the prototype method, which reduces the synthesis time and reduces the cost of solvents and reagents. In addition, the number of stages in the synthesis of neopetrozide A was reduced from six to four stages as a result of the use of commercially available 2,3-acetonide-D-ribose, as well as changes in the formation conditions of the N-glycosidic bond (using Tf 2 O in CH 2 Cl 2 instead of Ph 3 P in CCl 4 ).
Выход целевого продукта увеличился в 1,5 раза по сравнению с выходом по способу-прототипу.The yield of the target product increased by 1.5 times compared with the yield of the prototype method.
Неопетрозид А - устойчивое соединение, хорошо растворимое в воде. Оно также растворимо в пиридине и метаноле, но хуже растворяется в других органических растворителях. Имеются две формы этого соединения, которые могут быть получены в кислой и нейтральной средах: это внутренняя соль (бетаиновая форма) и обычная соль с положительным зарядом на азоте пиридинового цикла и отрицательным - на противоионе. Следует отметить, что обе формы продемонстрировали одни и те же биологические свойства, однако в описанных ниже экспериментах использовали солевую форму, полученную полным синтезом. На фиг. 3 представлены две формы неопетрозида А: 3а - солевая форма, 3б - внутренняя соль.Neopetroside A is a stable compound that is highly soluble in water. It is also soluble in pyridine and methanol, but it is less soluble in other organic solvents. There are two forms of this compound that can be obtained in acidic and neutral environments: this is an internal salt (betaine form) and a common salt with a positive charge on the pyridine nitrogen ring and a negative salt on the counterion. It should be noted that both forms showed the same biological properties, however, in the experiments described below, the salt form obtained by complete synthesis was used. In FIG. 3 shows two forms of neopetrozide A: 3a - salt form, 3b - internal salt.
Неопетрозид A (3b) (внутренняя соль) - светло-желтое аморфное вещество; УФ (EtOH) λmax (log ε) 260 (3.5); КД (EtOH) λmax (Δε) = 275 (+0.21) нм; ИК (KBr) νmax 3417, 1708, 1642, 1608, 1385 см-1; HRESIMS m/z 376.1033 [M+H]+ (выч. для C18H17NO8376.1027); и 398.0854 [M+Na]+ (выч. для C18H17NNaO8, 398.0846).Neopetroside A (3b) (inner salt) - a light yellow amorphous substance; UV (EtOH) λ max (log ε) 260 (3.5); CD (EtOH) λ max (Δε) = 275 (+0.21) nm; IR (KBr) ν max 3417, 1708, 1642, 1608, 1385 cm -1 ; HRESIMS m / z 376.1033 [M + H] + (calc. For C 18 H 17 NO 8 376.1027); and 398.0854 [M + Na] + (calc. for C 18 H 17 NNaO 8 , 398.0846).
Синтетический NPS А полностью идентичен природному веществу, что показано прямым сравнением их спектральных свойств. Результаты Сравнение 1H ЯМР данных природного и синтетического неопетрозида А во внутренней и внешней солевых формах в CD3OD (500 МГц) представлены в таблице.Synthetic NPS A is completely identical to a natural substance, as shown by a direct comparison of their spectral properties. Results. Comparison of 1 H NMR data of natural and synthetic neopetroside A in internal and external salt forms in CD 3 OD (500 MHz) are presented in the table.
Изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения.The invention is illustrated by examples of specific performance.
Пример 1. Синтез 2,3-O-ацетонид-5-O-(4-ацетоксибензоил)-D-рибозы (10)Example 1. Synthesis of 2,3-O-acetonide-5-O- (4-acetoxybenzoyl) -D-ribose (10)
К перемешиваемому раствору 2,3-ацетонид-D-рибозы (8) (240 мг, 1.33 ммоль) в пиридине (3 мл) добавляют хлорангидрид п-ацетоксибензойной кислоты (9, 313 мг, 1.6 ммоль, 1.2 экв.). Смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 30 мин, разбавляют хлористым метиленом, промывают 1М раствором соляной кислоты, водой, насыщенным раствором бикарбоната натрия, высушивают фильтрованием через гигроскопическую вату и концентрируют в вакууме. Остаток очищают на силикагеле в системе этилацетат-толуол (1:3), получая 421 мг (90 %) 2,3-O-ацетонид-5-O-(4-ацетоксибензоил)-D-рибозы (10) в виде смеси аномеров: HRESIMS режим позитивных ионов: m/z 375.1059 [M+Na]+; рассчитано для C17H20O8Na 375.1056.To a stirred solution of 2,3-acetonide-D-ribose (8) (240 mg, 1.33 mmol) in pyridine (3 ml) was added p-acetoxybenzoic acid chloride (9, 313 mg, 1.6 mmol, 1.2 eq.). The mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, diluted with methylene chloride, washed with 1M hydrochloric acid solution, water, saturated sodium bicarbonate solution, dried by filtration through absorbent cotton and concentrated in vacuo. The residue was purified on silica gel in ethyl acetate-toluene (1: 3) to obtain 421 mg (90%) of 2,3-O-acetonide-5-O- (4-acetoxybenzoyl) -D-ribose (10) as a mixture of anomers : HRESIMS positive ion mode: m / z 375.1059 [M + Na] + ; calculated for C 17 H 20 O 8 Na 375.1056.
Пример 2. Синтез 1-[2,3-O-ацетонид-5-O-(4-ацетоксибензоил)-α-D-рибофуранозил]пиридиниум-3-карбоксилата (12)Example 2. Synthesis of 1- [2,3-O-acetonide-5-O- (4-acetoxybenzoyl) -α-D-ribofuranosyl] pyridinium-3-carboxylate (12)
К перемешиваемому раствору 2,3-O-ацетонид-5-O-(4-ацетоксибензоил)-D-рибозы (10) (120 мг, 0.34 ммоль) и этилового эфира никотиновой кислоты 11 (154 мг, 1.02 ммоль, 3.0 экв.) в хлористом метилене (1.5 мл) при 0°C добавляют ангидрид трифторметансульфокислоты (0.154 мл, 0.98 ммоль, 2.7 экв.). Смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 30 мин, разлагают метанолом и упаривают досуха. Остаток обрабатывают эфиром, раствор выбрасывают, а осадок очищают на силикагеле в градиенте метанол-хлористый метилен (0 ➜ 5%). Получают 162 мг (75%) 1-[2,3-O-ацетонид-5-O-(4-ацетоксибензоил)-α-D-рибофуранозил]пиридиниум-3-карбоксилата (12): Rf 0.52 (15%MeOH-CHCl3); [α]D22 -3° (c 1, МеОН); δH (600 MHz, CD3OD): 0.99 и 1.28 (оба с, 6Н, Me2C); 1.36 (т, 3Н, J = 7.1, СООСН2СН 3), 2.33 (с, 3Н, Ас); 4.49 (к, 2Н, СООСН 2СН3), 4.75 (дд, 1Н, J = 3.9 и 12.9, Н-5'а), 4.87 (уш.д, Н-5'b), 4.99 (м, 1Н, Н-4'), 4.70-4.79 (м, 2H, H-2' и H-3'), 6.63 (д, 1Н, J = 5.2, Н-1'), 7.20 и 8.02 (оба д, 4Н, J = 8.5, H-2'', H-3'', H-5'', H-6''), 8.25 (м, 1Н, Н-5), 9.12 (д, 1Н, J=8.0, H-4), 9.36 (д, 1Н, J=6.2, H-6), 9.59 (с, 1Н, Н-2); HRESIMS режим позитивных ионов: m/z 486.1761 [М]+; рассчитано для C25H28NO9486.1759.To a stirred solution of 2,3-O-acetonide-5-O- (4-acetoxybenzoyl) -D-ribose (10) (120 mg, 0.34 mmol) and nicotinic acid ethyl ester 11 (154 mg, 1.02 mmol, 3.0 eq. ) trifluoromethanesulfonic anhydride (0.154 ml, 0.98 mmol, 2.7 equiv.) is added at 0 ° C in methylene chloride (1.5 ml). The mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, decomposed with methanol and evaporated to dryness. The residue is treated with ether, the solution is discarded, and the residue is purified on silica gel in a gradient of methanol-methylene chloride (0 ➜ 5%). 162 mg (75%) of 1- [2,3-O-acetonide-5-O- (4-acetoxybenzoyl) -α-D-ribofuranosyl] pyridinium-3-carboxylate (12) is obtained: R f 0.52 (15% MeOH -CHCl 3 ); [α] D 22 -3 ° (c 1, MeOH); δ H (600 MHz, CD 3 OD): 0.99 and 1.28 (both s, 6H, Me 2 C); 1.36 (t, 3H, J = 7.1, COOCH 2 C H 3 ), 2.33 (s, 3H, Ac); 4.49 (q, 2H, SOOC H 2 CH 3 ), 4.75 (dd, 1H, J = 3.9 and 12.9, H-5'a), 4.87 (br.s.d, H-5'b), 4.99 (m, 1H , H-4 '), 4.70-4.79 (m, 2H, H-2' and H-3 '), 6.63 (d, 1H, J = 5.2, H-1'), 7.20 and 8.02 (both d, 4H , J = 8.5, H-2``, H-3 '', H-5``, H-6 ''), 8.25 (m, 1H, H-5), 9.12 (d, 1H, J = 8.0 , H-4), 9.36 (d, 1H, J = 6.2, H-6), 9.59 (s, 1H, H-2); HRESIMS positive ion mode: m / z 486.1761 [M] + ; calculated for C 25 H 28 NO 9 486.1759.
Пример 3. Синтез 1-[2,3-О-ацетонид-5-O-(4-гидроксибензоил)-α-D-рибофуранозил]пиридиниум-3-карбоксилата (13)Example 3. Synthesis of 1- [2,3-O-acetonide-5-O- (4-hydroxybenzoyl) -α-D-ribofuranosyl] pyridinium-3-carboxylate (13)
К перемешиваемому раствору 1-[2,3-О-ацетонид-5-O-(4-ацетоксибензоил)-α-D-рибофуранозил]пиридиниум-3-карбоксилата (12) (150 мг, 0.236 ммоль) в ацетонитриле (2 мл) добавляют водный раствор аммиака (1.4 М, 2.5 мл). Смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 4 ч, разбавляют водой и упаривают досуха на роторном испарителе. Остаток очищают на силикагеле в градиенте (90%МеОН-Н2О)-хлористый метилен (25 → 50%), Получают 72 мг (74%) 1-[2,3-О-ацетонид-5-O-(4-гидроксибензоил)-α-D-рибофуранозил]пиридиниум-3-карбоксилата (13): Rf 0.36 (CHCl3-МеОН-H2O 10:10:1); HRESIMS режим позитивных ионов: m/z 416.1341 [М+Н]+; рассчитано для C21H21NO8416.1340.To a stirred solution of 1- [2,3-O-acetonide-5-O- (4-acetoxybenzoyl) -α-D-ribofuranosyl] pyridinium-3-carboxylate (12) (150 mg, 0.236 mmol) in acetonitrile (2 ml ) add aqueous ammonia solution (1.4 M, 2.5 ml). The mixture was stirred at room temperature for 4 hours, diluted with water and evaporated to dryness on a rotary evaporator. The residue was purified on silica gel in a gradient of (90% MeOH-H 2 O) methylene chloride (25 → 50%). 72 mg (74%) of 1- [2,3-O-acetonide-5-O- (4- hydroxybenzoyl) -α-D-ribofuranosyl] pyridinium-3-carboxylate (13): R f 0.36 (CHCl 3 -MeOH-H 2 O 10: 10: 1); HRESIMS positive ion mode: m / z 416.1341 [M + H] + ; calculated for C 21 H 21 NO 8 416.1340.
Пример 4. Синтез неопетрозид А в солевой формеExample 4. Synthesis of neopetroside A in salt form
Раствор 1-[2,3-О-ацетонид-5-O-(4-гидроксибензоил)-α-D-рибофуранозил]пиридиниум-3-карбоксилата (13) (65 мг, 0.157 ммоль) в 90% водной трифторуксусной кислоте (2 мл) выдерживают при комнатной температуре в течение 1 ч, упаривают с водой. Получают 74 мг (97%) чистого неопетрозида А (1а): Rf 0.36 (CHCl3/МеОН/H2O, 10:10:1); [α]D 19+20 (с 1, H2O); δH (600 MHz, CD3OD): 4.37 (дд, 1Н, J=3.8 и 4.6, Н-3'), 4.51 (дд, 1Н, J=4.5 и 12.3, H-5'а), 4.59 (дд, 1Н, J=3.5 и 12.3, H-5'b), 4.80 (м, 1Н, Н-2'), 4.98 (м, 1Н, Н-4'), 6.54 (д, 1Н, J=5.2, Н-1'), 6.86 (д, 2Н, J=8.5, Н-3'', Н-5''), 7.93 (д, 2Н, J=8.5, Н-2'', Н-6''), 8.17 (дд, 1Н, J=6.8 и 7.9, Н-5), 9.02 (дд, 1Н, J=1.3, 8.0, Н-4), 9.12 (дд, 1Н, J=1.4 и 6.2, Н-6), 9.38 (с, 1Н, Н-2); HRESIMS режим позитивных ионов: m/z 398.0849 [M+Na]+; рассчитано для C18H17NO8Na 398.0846.Solution of 1- [2,3-O-acetonide-5-O- (4-hydroxybenzoyl) -α-D-ribofuranosyl] pyridinium-3-carboxylate (13) (65 mg, 0.157 mmol) in 90% aqueous trifluoroacetic acid ( 2 ml) was kept at room temperature for 1 h, evaporated with water. Obtain 74 mg (97%) of pure neopetroside A (1a): R f 0.36 (CHCl 3 / MeOH / H 2 O, 10: 10: 1); [α] D 19 +20 (s 1, H 2 O); δH (600 MHz, CD 3 OD): 4.37 (dd, 1H, J = 3.8 and 4.6, H-3 '), 4.51 (dd, 1H, J = 4.5 and 12.3, H-5'a), 4.59 (dd , 1Н, J = 3.5 and 12.3, H-5'b), 4.80 (m, 1Н, Н-2 '), 4.98 (m, 1Н, Н-4'), 6.54 (d, 1Н, J = 5.2, H-1 '), 6.86 (d, 2H, J = 8.5, H-3``, H-5''), 7.93 (d, 2H, J = 8.5, H-2'',H-6'' ), 8.17 (dd, 1H, J = 6.8 and 7.9, H-5), 9.02 (dd, 1H, J = 1.3, 8.0, H-4), 9.12 (dd, 1H, J = 1.4 and 6.2, H- 6), 9.38 (s, 1H, H-2); HRESIMS positive ion mode: m / z 398.0849 [M + Na] + ; calculated for C18H17NO8Na 398.0846.
Пример 5. Исследование цитотоксичности NPS АExample 5. The study of the cytotoxicity of NPS A
Исследование проводили по отношению к h9c2 клеткам крыс. Следует отметить, что кардиомиобласты крысы линии h9c2 широко используются в экспериментах при изучении кардиотонических лекарственных средств и других препаратов, действующих на сердечно-сосудистую систему. Для оценки цитотоксичности клетки поместили на 96-луночный планшет, в каждую лунку - по 2×104 кл. Через 16 часов в каждую лунку добавили различные количества водного раствора NPS А и оставили стоять 24 ч при 37°С. Жизнеспособность клеток измеряли с помощью количественного анализа с МТТ (3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолом) (Sigma-Aldrich, USA). Степень превращения МТТ в формазан, а оно осуществляется в митохондриях живых клеток, количественно определяли путем измерения оптической плотности при 570 нм с использованием микропланшет-ридера (Molecular Device, Саннивейл, США).The study was performed with respect to h9c2 rat cells. It should be noted that h9c2 rat cardiomyoblasts are widely used in experiments in the study of cardiotonic drugs and other drugs acting on the cardiovascular system. To assess cytotoxicity, cells were placed on a 96-well plate, 2 × 104 cells in each well. After 16 hours, different amounts of an aqueous NPS A solution were added to each well and left to stand at 37 ° C for 24 hours. Cell viability was measured by quantitative analysis with MTT (3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazole) (Sigma-Aldrich, USA). The degree of conversion of MTT to formazan, which is carried out in the mitochondria of living cells, was quantified by measuring the optical density at 570 nm using a microplate reader (Molecular Device, Sunnyvale, USA).
Полученные результаты исследований по изучению цитотоксичности NPS А приведены на фигуре 4. Установлено, что NPS А не токсичен по отношению к кардиомиобластам вплоть до концентрации 300 μМ.The results of studies on the cytotoxicity of NPS A are shown in Figure 4. It was found that NPS A is not toxic to cardiomyoblasts up to a concentration of 300 μM.
Пример 6. Исследование влияния NPS А на кардиомиобластыExample 6. The study of the effect of NPS And on cardiomyoblasts
Характерной особенностью действия NPS А является улучшение функций кардиомиобластов и активация их метаболизма. Обнаружено, что NPS А регулирует окислительное фосфорилирование, гликолиз, АТФ-сопряженное дыхание, общую и митохондриальную скорости потребления кислорода (OCR) в h9c2 линии кардиомиобластов. Одновременно с этим было показано, что это соединение стимулирует синтез АТФ и повышает уровень АТФ в этих клетках. Полученные данные представлены на фигуре 5.A characteristic feature of the action of NPS A is the improvement of the functions of cardiomyoblasts and the activation of their metabolism. NPS A was found to regulate oxidative phosphorylation, glycolysis, ATP-conjugated respiration, total and mitochondrial oxygen uptake rates (OCR) in the h9c2 line of cardiomyoblasts. At the same time, it was shown that this compound stimulates the synthesis of ATP and increases the level of ATP in these cells. The data obtained are presented in figure 5.
OCR измеряли с помощью анализатора XF24 (Seahorse Bioscience, Billerica, MA, USA), как описано в инструкциях производителя. Клетки h9c2 помещали в XF24 планшет по 2×104 кл. на лунку (Bioscience, Billerica, MA, США). Через 16 ч к клеткам добавляли растворы NPS А различной концентрации. Через 1 ч среду заменяли 500 мкл раствора модифицированной среды DMEM из XF-набора (Bioscience, Billerica, MA, США), а затем инкубировали при 37°C без CO2 в течение 1 ч. OCR измеряли с помощью анализатора XF24 и программного обеспечения XF24. После измерения OCR результаты анализа XF24 были нормализованы на количество клеток. Число клеток для каждой лунки подсчитывали с использованием автоматизированного счетчика клеток Luna™ (Logos, США).OCR was measured using an XF24 analyzer (Seahorse Bioscience, Billerica, MA, USA) as described in the manufacturer's instructions. H9c2 cells were placed in an XF24 2 x 10 4 cell plate. per well (Bioscience, Billerica, MA, USA). After 16 hours, NPS A solutions of various concentrations were added to the cells. After 1 h, the medium was replaced with 500 μl of a solution of the modified DMEM medium from the XF kit (Bioscience, Billerica, MA, USA), and then incubated at 37 ° C without CO 2 for 1 h. OCR was measured using an XF24 analyzer and XF24 software . After measuring OCR, the results of the XF24 assay were normalized to the number of cells. The number of cells for each well was counted using an automated Luna ™ cell counter (Logos, USA).
Митохондриальные уровни АТФ были измерены с помощью набора ToxGlo™ (Promega, США) в соответствии с протоколом производителя. В кратком изложении, клетки h9c2 помещали в 96 луночный планшет для тканевых культур (в 60-мм лунке содержалось 2×106 кл.). Через 16 ч клетки обрабатывали 0, 3 или 10 μМ растворами NPS А и оставляли на 1 ч. Обработанные клетки собирали и ресуспендировали с помощью пипетки до тех пор, пока клетки не были равномерно распределены в объеме лунки. Ресуспендированные h9c2 клетки помещали (2×104 кл./лунку) в 96-луночный планшет с прозрачным дном каждой лунки. Планшеты центрифугировали при 200G в течение 10 мин, среды удаляли и заменяли (в каждой лунке) на 50 мкл свежей среды, не содержащей глюкозы, но с добавлением 10 мМ галактозы. Планшет инкубировали при 37°C в увлажненной атмосфере в CO2-инкубаторе в течение 90 мин. Аналитический раствор из набора (100 мкл) добавляли в каждую лунку, и затем планшет инкубировали при комнатной температуре в течение 30 мин. Люминесценцию измеряли с помощью фотометра (Molecular Device, США).Mitochondrial ATP levels were measured using a ToxGlo ™ kit (Promega, USA) according to the manufacturer's protocol. Briefly, h9c2 cells were placed in a 96 well tissue culture plate (2 × 10 6 cells contained in a 60 mm well). After 16 hours, the cells were treated with 0, 3 or 10 μM NPS A solutions and left for 1 hour. The treated cells were collected and resuspended with a pipette until the cells were evenly distributed in the volume of the well. Resuspended h9c2 cells were placed (2 × 10 4 cells / well) in a 96-well plate with a clear bottom of each well. The plates were centrifuged at 200 G for 10 min, the media was removed and replaced (in each well) with 50 μl of fresh medium containing no glucose, but with the addition of 10 mM galactose. The plate was incubated at 37 ° C in a humidified atmosphere in a CO 2 incubator for 90 minutes. The assay solution from the kit (100 μl) was added to each well, and then the plate was incubated at room temperature for 30 minutes. Luminescence was measured using a photometer (Molecular Device, USA).
Положительные влияние NPS А на связанный с выработкой энергии метаболизм в кардиомиобластах и их митохондриях наблюдали в диапазоне относительно низких концентраций этого вещества (от 10 до 20 μM) с последующим незначительным снижением эффектов при концентрации 30 μM (фиг. 5).The positive effect of NPS A on energy metabolism in cardiomyoblasts and their mitochondria was observed in the range of relatively low concentrations of this substance (from 10 to 20 μM), followed by a slight decrease in effects at a concentration of 30 μM (Fig. 5).
Интересно, что максимальное положительное воздействие на уровни АТФ и на усвоение мембранами кислорода наблюдается через 3 ч после внесения NPS А, а далее медленно достигаются значения, характерные для интактных клеток. Обработка кардиомиобластов NPS А в концентрациях 1, 3 и 10 мкМ повышает OCR и степень внеклеточного подкисления (ECAR). При этом NPS увеличивает не только клеточную (базальную) ECAR и клеточный (базальный) OCR, но и их отношение. Полученные результаты представлены на фигуре 6.Interestingly, the maximum positive effect on ATP levels and on the uptake of oxygen by membranes is observed 3 hours after the introduction of NPS A, and then the values characteristic of intact cells are slowly reached. Treatment of NPS A cardiomyoblasts at concentrations of 1, 3, and 10 μM increases OCR and the degree of extracellular acidification (ECAR). In this case, NPS increases not only the cellular (basal) ECAR and cellular (basal) OCR, but also their ratio. The results are presented in figure 6.
Способность NPS А стимулировать гликолиз была определена с использованием анализатора XF24 в его приложении к исследованию гликолиза, что позволило изучить гликолиз, емкость гликолиза и резерв гликолиза в клетках, обработанных различными концентрациями NPS А в течение 1 часа. H9c2 клетки обрабатывали NPS А, затем вводили 10 мМ глюкозы (G), 1 мкМ олигомицина (O) и 10 мм 2 дезоксиглюкозы (2DG) в указанной последовательности. Обработка H9c2 клеток 10 мкМ NPS А привела к наиболее интенсивному гликолизу по сравнению с опытами, в которых использовали более высокие концентрации (20 и 30 мкМ) NPS А. Полученные данные представлены на фигуре 7.The ability of NPS A to stimulate glycolysis was determined using the XF24 analyzer in its application to the study of glycolysis, which allowed us to study glycolysis, glycolysis capacity and glycolysis reserve in cells treated with various concentrations of NPS A for 1 hour. H9c2 cells were treated with NPS A, then 10 mM glucose (G), 1 μM oligomycin (O) and 10
Таким образом, обработка клеток неопетрозидом А интенсифицирует процессы, связанные с получением энергии в кардиомиобластах, стимулируя гликолиз и окислительное фосфорилирование, что приводит к усиленному синтезу АТФ.Thus, the treatment of cells with neopetroside A intensifies the processes associated with the production of energy in cardiomyoblasts, stimulating glycolysis and oxidative phosphorylation, which leads to enhanced ATP synthesis.
Пример 7. Исследование кардиопротекторных свойствExample 7. The study of cardioprotective properties
Однако наиболее перспективные для использования в медицине свойства NPS А связаны с его способностью уменьшать повреждения в сердце, вызванные ишемией/реперфузией (I/R). Это было показано при изучении эффектов NPS А на кровяное давление в левом желудочке (ЛЖ) сердца и на формирование инфаркта миокарда в I/R условиях в опытах на крысах ex vivo. В этих экспериментах использовали 8-недельных самцов Sprague Dawley крыс (200-250 г весом каждый), которых анестезировали с помощью пентобарбитала натрия (100 мг/кг, внутрибрюшинно). Полость грудной клетки животных обнажали и вводили в аорту канюлю, позволяющую вводить различные растворы в сердце. Каждое сердце перфузировали раствором NT, уравновешенным 95% O2 и 5% CO2, в системе Лангендорфа в течение 10 мин при 37°С, чтобы удалить всю кровь из сердца. Как показано на фигурах 8А и 8В, сердце было заблокировано, чтобы вызвать глобальную ишемию (30 мин) с последующей реперфузией (50 мин). При этом давление крови в левом желудочке (ЛЖ) сердца животных резко уменьшалось, и нарушался сердечный ритм.However, the most promising properties of NPS A for use in medicine are related to its ability to reduce damage to the heart caused by ischemia / reperfusion (I / R). This was shown by studying the effects of NPS A on blood pressure in the left ventricle (LV) of the heart and on the formation of myocardial infarction in I / R conditions in ex vivo experiments on rats. In these experiments, 8-week-old male Sprague Dawley rats (200-250 g each) were used, which were anesthetized with sodium pentobarbital (100 mg / kg, ip). The chest cavity of the animals was exposed and a cannula was inserted into the aorta, allowing various solutions to be introduced into the heart. Each heart was perfused with NT solution balanced with 95% O 2 and 5% CO 2 in the Langendorf system for 10 min at 37 ° C to remove all blood from the heart. As shown in figures 8A and 8B, the heart was blocked to cause global ischemia (30 min) followed by reperfusion (50 min). In this case, the blood pressure in the left ventricle (LV) of the heart of animals sharply decreased, and the heart rhythm was disturbed.
В экспериментах по изучению влияния NPS A на гемодинамику в условиях ишемии/реперфузии это соединение в дозе 10 мкМ вводили через 30 минут после того, как была инициирована глобальная ишемия (в начале реперфузии). In experiments to study the effect of NPS A on hemodynamics under conditions of ischemia / reperfusion, this compound was administered at a dose of 10
На фиг. 8A представлено моделирование ишемии/реперфузии ех vivo (положительный контроль). На фиг. 8Б проиллюстрировано применение NPS А препятствует падению кровяного давления в ЛЖ и восстанавливает частоту сердечных сокращений после ишемии / реперфузии. Обозначения: LVDP- давление крови в левом желудочке.In FIG. 8A presents ex vivo ischemia / reperfusion modeling (positive control). In FIG. 8B illustrates the use of NPS A to prevent a fall in blood pressure in the LV and restore the heart rate after ischemia / reperfusion. Designations: LVDP - blood pressure in the left ventricle.
Эксперименты показали, что необработанные NPS A сердца имеют пониженное давление в ЛЖ после глобальной ишемии миокарда (фиг. 8А), в то время как применение NPS А предохраняет их от падения кровяного давления в ЛЖ (фиг. 8В). Сердечный ритм (по показаниям кровяного давления в ЛЖ) был восстановлен после применения препарата NPS А.Experiments have shown that untreated heart NPS A have decreased LV pressure after global myocardial ischemia (Fig. 8A), while the use of NPS A prevents them from falling blood pressure in the LV (Fig. 8B). The heart rate (according to the testimony of blood pressure in the left ventricle) was restored after the use of NPS A.
Кроме того, обработанные NPS А сердца показали меньший размер зоны инфаркта, вызванного ишемией/реперфузией, по сравнению с необработанными этим препаратом сердцами. Области сердца, не подвергнувшиеся инфаркту, выявляли при обработке с 1% раствором трифенилтетразолий хлорида, который был перфузирован в течение 20 минут, причем инфарктные зоны слабо прокрашивались красителем, тогда как здоровая ткань была окрашена в более темный (красный) цвет. Размер зоны инфаркта был рассчитан с помощью Multi Gauge программного обеспечения (Fujifilm, Япония). In addition, NPS A treated hearts showed a smaller infarct zone caused by ischemia / reperfusion compared with untreated hearts. Areas of the heart that did not undergo a heart attack were detected by treatment with a 1% solution of triphenyltetrazolium chloride, which was perfused for 20 minutes, and the infarcted areas were slightly stained with dye, while healthy tissue was stained darker (red). The infarct area was calculated using Multi Gauge software (Fujifilm, Japan).
На фигуре 9 представлены зоны инфаркта при ввведении животным различных концентраций NPS А после ишемии. Каждое сердце крысы использовали не только для тестирования на вышеуказанных модельных системах, но и для выделения кардиомиоцитов и митохондрий. Показано, что NPS А не влияет на способность кардиомиоцитов к сокращению. На выделенных из сердец крыс митохондриях он демонстрирует изменения в митохондриальных биохимических превращениях. В самом деле, OCR в стадии 3 митохондриального дыхания было уменьшено в митохондриях, выделенных из кардиомиобластов контрольной I/R группы крыс по сравнению с крысами, получившими NPS A после ишемии, а в стадии 4 дыхания не было изменено в митохондриях какой-либо группы животных.The figure 9 presents the zone of heart attack with the introduction of animals of various concentrations of NPS And after ischemia. Each rat heart was used not only for testing on the above model systems, but also for the isolation of cardiomyocytes and mitochondria. It was shown that NPS A does not affect the ability of cardiomyocytes to contract. On mitochondria isolated from rat hearts, he demonstrates changes in mitochondrial biochemical transformations. In fact, OCR in
Таким образом, обработка NPS A предохраняет от повреждений митохондрии в фазе 3 дыхания. В результате дыхательный коэффициент управления (RCR) слегка увеличивался в условиях повреждений, вызванных ишемией/реперфузией после применения NPS A. На фигуре 10 показано, как NPS А стимулирует окислительное фосфорилирование в митохондриях, изолированных из сердца крысы.Thus, treatment with NPS A prevents mitochondrial damage in
Эти результаты согласуются с тем, что NPS А не только демонстрирует свой потенциал в отношении сохранения гемодинамики, но и вызывает восстановление митохондриального дыхания, что отчасти объясняет уменьшение зоны инфаркта при применении этого обладающего кардиопротекторными свойствами препарата.These results are consistent with the fact that NPS A not only demonstrates its potential to maintain hemodynamics, but also causes mitochondrial respiration to be restored, which partly explains the reduction of the infarction zone when using this cardioprotective drug.
По своим свойствам, неопетрозид А, скорее относится к кардиопротекторам, влияющим на энергетические процессы в сердечной ткани, о чем свидетельствует активация им митохондриальных функций кардиомиобластов (окислительного фосфорилирования, синтеза АТФ, усвоения митохондриями кислорода и др.).By its properties, neopetroside A is more likely to be a cardioprotector that affects energy processes in the heart tissue, as evidenced by its activation of mitochondrial functions of cardiomyoblasts (oxidative phosphorylation, ATP synthesis, assimilation of oxygen by mitochondria, etc.).
В то же время неопетрозид А существенно отличается от мексикора, как механизмами, так и особенностями своего действия. Мексикор и близкие к нему лекарства способны уменьшать клинические проявления оксидативного стресса при остром коронарном синдроме и уменьшать частоту и продолжительность ишемии (Лукьянова Л.Д. Метаболические эффекты 3-оксипиридина. Хим. фарм. журнал, 1990, 8, 8-11; Голиков П.А., и др. Сб. трудов VI научно-практической конф., Москва, 2004, с. 482-492).At the same time, neopetroside A is significantly different from Mexico, both in mechanisms and in its action. Mexicor and related drugs can reduce the clinical manifestations of oxidative stress in acute coronary syndrome and reduce the frequency and duration of ischemia (L. Lukyanova, Metabolic effects of 3-hydroxypyridine. Chem. Pharm. Journal, 1990, 8, 8-11; Golikov P .A., Et al. Sat Proceedings of the VI Scientific and Practical Conf., Moscow, 2004, p. 482-492).
Неопетрозид А, подобно мексикору, уменьшает образование активных форм кислорода, хотя для него не известны антиоксидантные свойства. Неопетрозид А действует на сердечные ткани на митохондриальном уровне, а мексикор, скорее, проявляет свое положительное действие при взаимодействии с плазматическими мембранами клеток. Оба препарата, неопетрозид А и мексикор, улучшают состояние ишемизированного миокарда, но, кроме того, неопетрозид А уменьшает зону некроза при инфаркте миокарда, а такой эффект для мексикора, насколько нам известно, не характерен.Neopetroside A, like Mexico, reduces the formation of reactive oxygen species, although antioxidant properties are not known to it. Neopetrozide A acts on the heart tissue at the mitochondrial level, and Mexico, more likely, exerts its positive effect when interacting with the plasma membranes of cells. Both drugs, neopetroside A and mexicor, improve the condition of the ischemic myocardium, but, in addition, neopetroside A reduces the necrosis zone during myocardial infarction, and this effect is not typical for mexicor.
Еще более существенные различия имеются в молекулярных механизмах действия этих препаратов. В частности, NPS A в отличие от других ранее известных препаратов, регулирующих энергетические процессы, может влиять на выживаемость клеток сердечной мышцы, ингибируя киназу гликогенсинтазы-3β и, в меньшей степени, киназу гликогенсинтазы-3α (GSK-3β и GSK-3α). Было установлено, что ИК50 заявляемого препарата в отношении этих киназ равны 124 мкМ и 140 мкМ, соответственно.Even more significant differences exist in the molecular mechanisms of action of these drugs. In particular, NPS A, unlike other previously known drugs that regulate energy processes, can affect the survival of heart muscle cells by inhibiting glycogen synthase-3β kinase and, to a lesser extent, glycogen synthase-3α kinase (GSK-3β and GSK-3α). It was found that the IC 50 of the claimed drug in relation to these kinases are 124 μm and 140 μm, respectively.
Известно, что ишемия стимулирует окислительный стресс в сердечной мышце. Тетра-бутилгидропероксид (TBHP) в дозе 50 мкМ индуцирует дефосфорилирование GSK3β и гибель клеток в результате повышения в них концентрации активных форм кислорода (ROS), эти концентрации определяли с помощью MitoSOX Red анализатора (Molecular Probes, США), λ/λ возбуждение/эмиссия: 510/580 нм. Обработка неопетрозидом А вызывает дозозависимое увеличение содержания фосфорилированной формы GSK-3β в кардиомиобластах и предотвращает ROS-индуцированную гибель этих клеток. Соотношение фосфорилированной и нефосфорилированной форм GSK-3β устанавливали в клеточном лизате после центрифугирования при 14000 об/мин в течение 15 мин при 4°C. Концентрацию белков определяли с использованием Bradford protein assay (Bio-Rad, США), после чего 30 мкг белка подвергали электрофоретическому разделению в 10% SDS на полиакриламидном геле. Полосы переносили на нитроцеллюлозную мембрану (Whatman, Германия) и инкубировали со специфическими антителами. Вестерн блот анализ выполняли с использованием Вестерн блоттинг детекторного набора Ab signal™ (AbClon, Республика Корея), полосы визуализировали на LAS-3000 Plus imager (Fuji Photo Film Company, Япония).Ischemia is known to stimulate oxidative stress in the heart muscle. A dose of 50 μM tetra-butyl hydroperoxide (TBHP) induces dephosphorylation of GSK3β and cell death as a result of an increase in the concentration of reactive oxygen species (ROS), these concentrations were determined using a MitoSOX Red analyzer (Molecular Probes, USA), λ / λ excitation / emission : 510/580 nm. Treatment with neopetroside A causes a dose-dependent increase in the content of the phosphorylated form of GSK-3β in cardiomyoblasts and prevents ROS-induced death of these cells. The ratio of phosphorylated and non-phosphorylated forms of GSK-3β was established in a cell lysate after centrifugation at 14000 rpm for 15 min at 4 ° C. Protein concentration was determined using the Bradford protein assay (Bio-Rad, USA), after which 30 μg of protein was subjected to electrophoretic separation in 10% SDS on a polyacrylamide gel. The bands were transferred onto a nitrocellulose membrane (Whatman, Germany) and incubated with specific antibodies. Western blot analysis was performed using Western blotting of the Ab signal ™ detector kit (AbClon, Republic of Korea), bands were visualized on a LAS-3000 Plus imager (Fuji Photo Film Company, Japan).
Фермент GSK3β известен как модулятор функционирования высокопроницаемых митохондриальных пор (mPTPs). В последнее время эти поры привлекли большой интерес, поскольку они играют важную роль в гибели клеток сердца при ишемии и некрозе сердечной мышцы. Неопетрозид А как ингибитор GSK-3β способен предотвращать открытие mPTPs, что во многом определяет его действие на кардиомиобласты. Мы подтвердили такое ингибирование открытия пор, изучив изменения митохондриального мембранного потенциала (ΔΨm) в кардиомиобластах с помощью флуоресцентного красителя тетраметилродамина на флуориметре Invitrogen, (США), λ/λ возбуждение/эмиссия: 549/574. Обработанные TBHP H9c2 клетки показывали время зависимое уменьшение ΔΨm, а обработка неопетрозидом А предотвращала такое уменьшение мембранного потенциала.The GSK3β enzyme is known as a modulator of the functioning of highly permeable mitochondrial pores (mPTPs). Recently, these pores have attracted great interest, since they play an important role in the death of heart cells during ischemia and necrosis of the heart muscle. Neopetroside A as an inhibitor of GSK-3β is able to prevent the discovery of mPTPs, which largely determines its effect on cardiomyoblasts. We confirmed this inhibition of pore opening by studying changes in the mitochondrial membrane potential (ΔΨm) in cardiomyoblasts using the fluorescent dye tetramethylrodamine on an Invitrogen fluorimeter, (USA), λ / λ excitation / emission: 549/574. Treated with TBHP H9c2 cells showed a time-dependent decrease in ΔΨm, and treatment with neopetroside A prevented such a decrease in membrane potential.
Таким образом, NPS A имеет необычный механизм действия, связанный с ингибированием фермента GSK-3β и предотвращением открытия высокопроницаемых мембранных пор в митохондриях клеток сердца.Thus, NPS A has an unusual mechanism of action associated with the inhibition of the GSK-3β enzyme and the prevention of the opening of highly permeable membrane pores in the mitochondria of heart cells.
Ранее применение NPS A в качестве активного вещества, действующего на клетки сердца, в медицине или в биомедицинских экспериментах, известно не было. Возможность использования препаратов этого типа для лечения сердечно-сосудистых заболеваний и изучения процессов, связанных с ишемией, определяется его способностью защищать и восстанавливать миокард в условиях ишемии / реперфузии и уменьшать зоны некроза при инфаркте миокарда.Previously, the use of NPS A as an active substance acting on heart cells in medicine or in biomedical experiments was not known. The possibility of using this type of drug for the treatment of cardiovascular diseases and the study of processes associated with ischemia is determined by its ability to protect and restore the myocardium in conditions of ischemia / reperfusion and reduce the area of necrosis in myocardial infarction.
Препараты, содержащие это активное вещество и соответствующие вспомогательные вещества, в различных лекарственных формах (таблетки, инъекционные растворы и др.) могут применяться пациентами, страдающими от сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, сама субстанция может найти применение в биомедицинских исследованиях, направленных на изучение сердечно-сосудистых заболеваний, способов их предотвращения и лечения, в частности, в экспериментах на животных или на клеточных линиях.Preparations containing this active substance and the corresponding excipients in various dosage forms (tablets, injection solutions, etc.) can be used by patients suffering from cardiovascular diseases. In addition, the substance itself can find application in biomedical research aimed at studying cardiovascular diseases, methods for their prevention and treatment, in particular, in experiments on animals or on cell lines.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016121232A RU2629772C1 (en) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Cardioprotective pharmaceutical substance and method of its preparation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016121232A RU2629772C1 (en) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Cardioprotective pharmaceutical substance and method of its preparation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2629772C1 true RU2629772C1 (en) | 2017-09-04 |
Family
ID=59797482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016121232A RU2629772C1 (en) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Cardioprotective pharmaceutical substance and method of its preparation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2629772C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2428189C2 (en) * | 2006-03-31 | 2011-09-10 | Трофо | Application of cholest-4-ene-3-one derivatives for preparing cytoprotective drug |
| US8518915B2 (en) * | 2007-06-29 | 2013-08-27 | Mitotech Sa | Use of mitochondrially-addressed compounds for preventing and treating cardiovascular diseases |
-
2016
- 2016-05-31 RU RU2016121232A patent/RU2629772C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2428189C2 (en) * | 2006-03-31 | 2011-09-10 | Трофо | Application of cholest-4-ene-3-one derivatives for preparing cytoprotective drug |
| US8518915B2 (en) * | 2007-06-29 | 2013-08-27 | Mitotech Sa | Use of mitochondrially-addressed compounds for preventing and treating cardiovascular diseases |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Larisa K. Shubina et al, J. Nat. Prod. 2015. V. 78, No. 6. P. 1383-1389. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mustafa et al. | A PROMISING ORAL 5-FLUOROURACIL PRODRUG FOR LUNG TUMOR: SYNTHESIS, CHARACTERIZATION AND RELEASE. | |
| JPH02233610A (en) | Vascularization inhibitor | |
| Shubina et al. | Pyridine nucleosides neopetrosides A and B from a marine Neopetrosia sp. sponge. Synthesis of neopetroside A and its β-riboside analogue | |
| JP2018502121A (en) | Trifluoroacetohydrazide compounds, their preparation and pharmaceutical applications | |
| KR960001372B1 (en) | Pharmaceutical composition containing | |
| CN105267231B (en) | Application of the L ascorbyls glucoside compound in α glucosidase inhibitors are prepared | |
| RU2629772C1 (en) | Cardioprotective pharmaceutical substance and method of its preparation | |
| CN113975396A (en) | Pharmaceutical composition containing beta-lactam compound and application thereof | |
| US10927101B2 (en) | Neopetrosides A and B, and synthesis method thereof | |
| EP2133323B1 (en) | The production and use of 3,5-dicaffeoyl-4-malonylquinic acid | |
| TW201534315A (en) | Phyto-ketokinase inhibitor for weight management | |
| EP0272810A2 (en) | Antitumor and antiviral alkaloids | |
| JP2008214252A (en) | Protein phosphatase 2C activator | |
| US20070185215A1 (en) | Pharmaceutical composition containing obovatol as an active ingredient for the prevention and treatment of neurodegenerative diseases | |
| CN100475804C (en) | A class of isochromanone-4 derivatives, its preparation method and its medical use | |
| KR100278361B1 (en) | Pharmaceutical composition for preventing and treating osteoporosis | |
| RU2665037C2 (en) | Isopropyl n-[{[(1r)-2-(6-amino-9h-purin-9-il)-1-methyletoxy]methyl} (1,3-benzotiazol-6-il-oxy)phosphoryl]-l-alaninate fumarat as an antiviral drug - prodrug of tenofovir | |
| KR102801295B1 (en) | Pharmaceutical compositions for preventing or treating bone diseases | |
| CN113214350B (en) | Triterpenoid lactone of Dimmonium lucidum and its preparation method, pharmaceutical composition and use | |
| KR20070081294A (en) | A pharmaceutical composition for the prevention and treatment of osteoporosis, containing terpenoids isolated from supernatant or supernatant extracts containing the same | |
| CN109988182B (en) | Bilobalide B derivative and application thereof | |
| CN105037490B (en) | A kind of glyoxalase I irreversible inhibitor and its preparation method and application | |
| CZ20021404A3 (en) | Process for preparing aromatic diketo derivatives and their pharmaceutical use | |
| KR100500543B1 (en) | Kinase inhibitory compounds with dihydrobenzofuran scaffold | |
| CN104610017B (en) | A class of halogenated phenylpropanediol derivatives, its preparation method and use |